Mätteknik med multimeter och oscilloskop

**#286** » 12:54:09, 08-07-2016

Får hänga på skåpet å kolla då.. Den kostade inte många hundra ifrån kina.. Har kontrollmätt mot kända komponenter och det har stämt då iaf

**#287** » 00:23:36, 11-07-2016

Uppföljning på att mäta kondensator med DMM.

När jag gjordt mätningarna till förra avsnittet så dök det upp en gnagande tanke på att allt inte var som det skulle. Så nu har jag gjort lite ytterligare mätningar och upptäckt saker som inte står i manualen till verken Brymen eller Fluke.

Här är då några av test offren denna gång.
Denna gång är testet gjord på 100uF elektrolyt, 1uF polyester, elektrolyt och 0.1uF polyester.

Fluke 87V och 0.1uF.
5Hz är lite mera än när vi mätte förra gången på 220uF kondensatorn.

Brymen 869S nu plötsligt var det högre frekvens den mäter med.
Så här är det något som inte nämns med ett ord i manualen om.

Brymen 257 mäter med hela 285Hz på 0.1uF kondensatorn.

Så DMM verkar ändrar vilken frekvens den mäter med beroende på storlek på kondensator.

Så nu blev det dags att föra protokoll.

Följande frekvens mättes det med på 100uF.
Brymen 869S – 1,3 Hz
Brymen 257 – 4Hz
Fluke 87V – 3Hz

Följande frekvens mättes det med på 1uF.
Brymen 869S – 40 Hz
Brymen 257 – 27Hz
Fluke 87V – 4Hz

Följande frekvens mättes det med på 0.1uF.
Brymen 869S – 64 Hz
Brymen 257 – 285Hz
Fluke 87V – 5Hz

Så beroende på viken DMM man mäter med så ändrar de frekvens vid olika kapacitans.
De man kan se är att Fluke 87 bara ändras med 2Hz men det är mycket större på de två andra.

I föregående del så mättes en 1uF polyester lika på en DMM och LCR mätare. Så om man då mäter på en mindre elektrolytkondensator som inte är lika snäll beroende på frekvens. Vad händer då?
När vi tidigare mätte på en 1uF polyesterkondensator så fick vi 4, 27 eller 40Hz
Så om man då istället gör mätningen på en elektrolytkondensator så borde man få olika värden eller hur? Så att den med lägre frekvens visar högre värde och den med högre frekvens lägre.

Mätning på en 1uF elektrolytkondensator.
LCR meter 100Hz visar 1.12 uF
Brymen 869S – 40 Hz visar 1.14uF
Brymen 257 – 27Hz visar 1.15uF
Fluke 87V – 4Hz visar 1.18uF

Och nog blev det så, det är inte stora variationer på dessa minder värden av kondensatorer men de finns där.

Så mäter man med DMM så kan man inte veta hur det mäts. Det är inte lika på olika modeller av samma märke ens.

**#288** » 11:00:01, 11-07-2016

Säger värdet på en kondensators kapacitans något om dess kondition?

Låt oss mäta på två olika 100μF elektrolytkondensatorer.

Båda DMM rätt ense på den med långa ben.

Även här är visar de lika på den med korta ben.
Dock lite högre än väntat.

Då tar vi fram en LCR mätare och provar med.

Jo, ser ju ganska bra ut på båda.

Om man bara går på kapacitansen på en kondensator så ser båda hyffsat OK ut.
Låt oss titta närmare på flera parametrar på LCR mätaren.

Den med långa ben har.
ESR på 0,9Ω.
Dissipation factor (D) på 0.06 (6%)
Fasvinkel på -86,5 grader

Så vad betyder nu alla dessa förkortningar.
ESR (Ekvivalent Serie Resistans) är modell att symbolisera de faktorer som inte är rent kapacitiva som ett motstånd i serie med kondensatorn. Hög ESR gör att man får effektförlust(värme) samt att det påverkar hur fort kondensatorn kan ladda upp/ur.

Dissipation factor (D) är hur mycket effekt som går förlorad.
Fasvinkel är hur mycket kondensator avviker från en ideal som har -90grader.
Q faktor(ej visad på bild) är även den en mått på effektförlust som oftast finns i data blad till en kondensator.

För att inte gräva ner oss för mycket i matatematik så hänger alla dessa värden ihop. Så i ställer för att man behöver ta fram miniräknaren så visar LCR mätaren dessa olika värden för att man enklare skall kunna avgöra en komponents status.

Observera att dessa värden inte är statiska utan varierar med frekvensen.

Låt oss nu titta på den andra kondensatorn.

Den har ESR på 5,1Ω mot den andra på 0,6Ω.
Kollar vi på Dissipation factor så försvinner 39% av effekten vi kör in.
Eftersom den har förluster så blir vinkeln (-68,5)mindre i för hållandet till en ideal som är -90. När vinkeln når noll så har vi en resistor.

Så skulle ni behålla denna eller byta ut den när ni nu vet lite mera om denna kondensator? Med en DMM var den ju till och med lite extra med 145uF.

Så nu skall jag inte tjat mer om fördelen med en LCR mätare.

Bara så ni vet det så kan kondensatorn vara skit ändå, även om den ser bra ut på en LCR mätare. För att mäta DC läckage behöver man ytterligare en mätare :ohnej:

**#289** » 13:12:54, 11-07-2016

Detta förklarar ju lite varför min mätare visar för mycket när kondensatorerna är "slut". Hade jag hållit på med elektronik i dag så hade jag haft en LCR meter.
Kanske skulle köpa en i alla fall?

**#290** » 16:04:51, 11-07-2016

Att frekvensen varieras beroende på värdet på kondensatorn, beror det på att den (kondensatorn som mäts) är del av en "resonans-krets" i multimetern... :klia:

...eller har man nån form av återkoppling av mätvärdet, och justerar sedan frekvensen. :klia:

( kan man se det i början av mätningen? .....att frekvensen förändras eller är samma ?....bara nyfiken, förstår om ingen har svaret.)

**#291** » 16:53:38, 11-07-2016

Om syftar på frekvensen en DMM använder så har jag inget bra svar. Fluken är nästan konstant medan de andra ändrar sig mycket. De är inte ens lika på två olika mätare från samma tillverkare. Dock ger alla tre liknade svar. Så hur exakt tekniken ser ut vet jag inte.

DMM kör vanligtvis med konstantström och mäter tid.

**#292** » 09:31:01, 12-07-2016

Esr tror jag inte min lcr visar.. Inte fasvinkel heller.. Borde kanske börja lägga undan till en dyrare modell

**#293** » 13:29:39, 12-07-2016

LCR mätare, det va nåt nytt för mig :smile:

, spännande jag har ju en viss böjelse för verktyg, kan detta va nåt att ha?

https://www.elfa.se/sv/lcr-maetare-20-mohm-mf-20-uni-ut603/p/30064105?q=LCR+m%C3%A4tare&page=7&origPos=5&origPageSize=50&simi=95.47

Har ju i min dumhet trott att stämmer kapacitansen så är den Ok, men tydligen inte. Vilken mätare bör man ha i sin verktygslåda om man i princip enbart mäter på bil kondensatorer och lite elektronik (typ flipperspel) :grin:

här är en annan:

https://www.kjell.com/se/sortiment/el-verktyg/verktyg/matinstrument/specialinstrument/uni-t-ut611-lcr-matare-p48389

och vad betyder Testfunktioner: L/C/R/DCR/Q/D? Vilka funktioner behöver man ha? , fan va spännande med nya grejer :thumme:

**#294** » 13:47:34, 12-07-2016

Denna tråden va ju grym, måste igenom hela ikväll, hinner inte allt på matrasten på jobbet. Spännande och mycket givande läsning :thummar:

**#295** » 14:18:59, 12-07-2016

Gamla flipperspel lär nog innehålla många dåliga elektrolyt kondensatorer så det är där du skall ha ett bra instrument för att avslöja åldrade kondensatorer. Men läs först hela tråden. Den är guld värd.

**#296** » 14:32:51, 12-07-2016

cittra49 skrev:LCR mätare, det va nåt nytt för mig , spännande jag har ju en viss böjelse för verktyg, kan detta va nåt att ha?

https://www.elfa.se/sv/lcr-maetare-20-mohm-mf-20-uni-ut603/p/30064105?q=LCR+m%C3%A4tare&page=7&origPos=5&origPageSize=50&simi=95.47
https://www.kjell.com/se/sortiment/el-verktyg/verktyg/matinstrument/specialinstrument/uni-t-ut611-lcr-matare-p48389

och vad betyder Testfunktioner: L/C/R/DCR/Q/D? Vilka funktioner behöver man ha? , fan va spännande med nya grejer

UNI-T ger lite kalla kårar. Kända för att ha ojämn kvalite vissa modeller är OK andra skräp.

Budget modell som är populär är DER EE DE-5000
Se upp för piratkopior de är bara billiga och ser lika ut.
Hade tänkt mig en sådan själv men fick inte tag i en när jag behövde en.

**#297** » 18:13:43, 12-07-2016

ESR är speciellt viktigt om man lagar på switchade nätaggregat, höga strömmar och oftast för små eller rent av dåliga elektrolytkondensatorer.
Det händer att kapacitansen ligger inom toleranserna på kondensatorn i fråga, men ESR värdet har ökat till flera Ohm, när det kan vara högst några tiondelar för att klara av glättningen.
Men vanligtvis är kapacitansen långt under vad den ska vara, sätter man då dit en ny låg ESR ellyt så blir nätdelen som ny igen, och emellanåt tillochmed bättre.
Dåliga kondensatorer är absolut den vanligaste orsaken till att en switchad strömförsörjning stannar eller beter sig illa.

Jag använder i stort sett enbart en sån här:
http://se.farnell.com/peak-electronic-d ... dp/7830254
Liten och löjlig men fungerar bra på elektrolyter eller andra kondensatorer med lite högre kapacitans, mäter kapacitans från 1µF, tror jag det var, och ESR mellan 0,01 till 20 Ohm.

**#298** » 23:48:17, 23-09-2016

Olika typer av prober för fastsättning.

Beroende på vad man skall fästa på behövs lite olika storlekar.

Det finns några olika typer av fastsättning.

Typ tång. Är oftast lite dyrare.

Typ krok.

Typ krokodil.
Har en förmåga att lossna till skillnad mot tång och krok typen.

Kroktypen är enkel att fästa om det finns lite plats.
När det är trångt är det oftare enklare med tångtypen.
Skall man koppla under spänning så gäller det att man har rätt storlek för att inte kortsluta.

Prober som man kan fästa på spetsen av vanliga standard prober till multimeter.

SMD prob för mätning med en hand.

De mindre får man oftast löda själv och sätta på 4mm banankontakt.

Towil @ [Allmänt] Towil's arduino och elektronik projekt

**#299** » 23:46:15, 29-12-2016

Hitta kortslutning med ohm mätning.

Anta att vi använder ”pip” funktionen på multimetern och upptäcker att det är kortis mellan plus och minus.
Hur hittar man då hitta var kortslutningen finns?

Vi kopplar in på plus och minus i ohm läget.

Vi nollar lämpligen mätaren med delta funktionen.
Vi är inte intresserade av det absoluta värdet. Utan om det ökar eller minskar.

Vi flyttar en av mätpunkterna och ser att resistansen har minskat med 3,3 mΩ.

Vi testar på en ny punkt och ser att resistansen har ökat igen. Vi har gått för långt, förra mätningen var närmare kortslutningen.

Vi backar tillbaka och finner att här vid är resistansen som lägst i förhållande till den första mätningen vi gjorde.

Innan ni nu springer ut och testar detta så måste mätaren ha minst en upplösning på 1mΩ (0,001).
De flesta klarar 100mΩ och de dyrare 10mΩ.

De som klarar 1mΩ är inte så många. De jag känner till är

Fluke
288, 289

Keysight (Agilent)
U1271A, U1272A, U1273A, U1273AX
U1281A, U1282A

Gossen
Metrawatt M248B

Jag har inte testat någon av dem så skyll inte på mig inte det inte fungerar. För dessa mätare är inte billiga att köpa precis.

**#300** » 12:04:03, 30-12-2016

Det finns ju också en del äldre mätbryggor för att mäta låga resistanser i milliohm-området. Användes ofta på lindarverkstäder förr i tiden.

Beträffande kapacitansmätning så använder en del enklare LCR-mätare från BK Precision samma mindre lyckade mätmetod som billiga moderna digitalmultimetrar. Men där varnas det åtminstone i manualen för att värdena inte blir pålitliga om man mäter på en kondensator med stora förluster.
Ska man skaffa en riktig LCR-mätare så bör man kosta på en där man kan ställa in mätfrekvensen. Att mäta på en misstänkt komponent vid flera olika frekvenser kan avslöja saker som man skulle vara tvungen att gissa sig till om man bara mäter vid en enda frekvens.
På jobbet har jag en gammal Agilent 4263B , den kan man ställa om för 100, 120, 1000, 10000 och 100000 Hz.
Om man t ex mäter på en elektrolytkondensator och konstaterar att den verkar bra vid 120 Hz och kanske 1 kHz , men ger ett mycket lägre kapacitansvärde och högre ESR vid 10 kHz och inga vettiga mätvärden alls vid 100 kHz, så är den nog helt olämplig i en switchad nätdel även om den hade nog så lågt ESR vid låga frekvenser. Ska man köpa nya elektrolytkondensatorer för switchade nätdelar ska man kolla noga i databladet att ESR-värde och tillåten rippelström är angivna vid 100 kHz. Elektrolyter som mer är tänkta för linjära nätdelar eller audiobruk brukar vara specade vid 120 Hz i stället, och de fungerar mer som värmeelement än som kondensatorer vid de höga frekvenserna i en switchad nätdel.